Б І О Ф І З И К А

Біофі́зика — це галузь науки, яка вивчає живу природу через фізичні та фізико-хімічні явища зародження, формування, життєдіяльності, відтворення життя на всіх рівнях, починаючи з молекул, клітин, органів та тканин, закінчуючи організмами, системами, біосферою і ноосферою в цілому.

Ступінь вищої освіти: БАКАЛАВР

Мета вибіркової навчальної дисципліни «Біофізика»:

– сформувати у студентів основи біофізичного мислення, здатність кількісно описувати складні біологічні явища на основі точних експериментів;

– розкрити загальні закономірності функціонування відкритих нерівноважних систем, теоретичне обґрунтування термодинамічних основ життя;

– встановити зв'язки між будовою і функціональними властивостями біополімерів та біологічно активних речовин;

– розкрити фізичну суть складних біологічних явищ (генерація і поширення нервового імпульсу, м'язове скорочення, сенсорна та гормональна рецепція, фотосинтез).

Завдання вибіркової навчальної дисципліни «Біофізика»:

• вивчення молекулярних основ організації та функціонування субклітинних структур;
• виявлення загальних законів обміну речовин і енергії на рівні клітини;
• формування уявлень про шляхи та механізми трансформації різних видів енергії в живих системах;
• розгляд процесів генерації електричної провідності та збудливості клітинних мембран і м’язових волокон;
• вивчення основних відомостей про принципи функціонування сенсорних систем, трансформацію подразнень в рецепторах, загальні закономірності гормональної рецепції;
• ознайомлення з власними

фізичними полями організмів.

Фахові компетентності

​

• Знання основних напрямків досліджень в сучасній біофізиці;
• Здатність розкривати термодинамічні закони та параметри стану біологічних систем;
• Вміння характеризувати основні закономірності молекулярної біофізики, особливості конформації макромолекул в розчинах;
• Знання механізмів ферментного каталізу, основи кінетики каталітичних реакцій;
• Здатність розкривати модель рідинно-мозаїчної структури мембран та її молекулярної організації;
• Здатність встановлювати особливості трансмембранного переносу речовин, виникнення мембранного потенціалу та потенціалу дії;
• Знання механіки і енергетики м’язового скорочення;
• Здатність встановлювати біологічну дію іонізуючого випромінювання; передачу інформації в сенсорних системах,

основи гормональної рецепції;

• Знання основних законів гемодинаміки;

види фізичних полів організму людини

та їх джерела.

Програмні результати навчання:

• вільно володіти теоретичним матеріалом, використовувати його при вивченні інших дисциплін;
• розуміти фундаментальні закони термодинаміки та застосувати їх до стану біологічних систем;
• визначати окремі властивості розчинів біополімерів;
• виявляти дію ферментів та визначати їх специфічність і активність;
• проводити дослідження на виявлення напівпроникності біологічних мембран;
• встановлювати основні параметри м’язового скорочення;
• розуміти особливості і визначати прямі та непрямі ефекти впливу іонізуючого випромінювання на живі організми;
• визначати окремі біофізичні властивості зорового аналізатора – гостроту зору, поле зору, бінокулярність,

наявність сліпої плями;

• проводити дослідження руху крові

по судинах та вимірювати основні показники.

ТЕМАТИКА

​

РОЗДІЛ 1. Молекулярна біофізика та термодинаміка біологічних систем.

Тема 1. Вступ. Біофізика як наука.

Тема 2. Основи молекулярної біофізики.

Тема 3. Основи термодинаміки.

Тема 4. Основи кінетики в живих системах.

РОЗДІЛ 2. Біофізика клітинних процесів та складних систем.

Тема 1. Біофізика клітини та мембранних процесів.

Тема 2. Біофізика складних систем.

Тема 3. Власні фізичні поля організму.

Теми лабораторних занять

​

1. Система одиниць вимірювання. Методи вимірювання лінійних розмірів, ваги та маси
2. Визначення в’язкості рідини за допомогою віскозиметра
3. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом крапель
4. Виявлення дії ферментів.
5. Властивості ферментів як біологічних каталізаторів.
6. Визначення активності каталітичної активності ферментів.
7. Напівпроникність мембран
8. Визначення густини біологічних об’єктів методом зважування
9. Параметри м’язового скорочення
10. Визначення пружних властивостей кісткової тканини
11. Дозиметрія
12. Біофізика звукових явищ
13. Біофізика зорового аналізатора
14. Рух крові,

вимірювання тиску крові

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ !